线路通用设计与机械化施工

1、线路通用设计与机械化施工 目录第一部分线路通用设计 一、杆塔通用设计 二、金具通用设计 三、基础通用设计 四、电缆敷设通用设计第二部分机械化施工 一、技术要义 二、“五维一体”总体思路 三、机械化率的考核与评价四、典型经验及成效第一部分线路通用设计输电线路分为架空输电线路和电缆线路，其中架空线路主要由基础、 接地、杆塔、导线、绝缘子、金具等构成；电缆线路主要由电力电缆、 终端接头、中间接头及支撑件等构成。通用设计是标准化工作的一项重要内容，“三通一标”的组成部分。 公司系统现有线路通用设计成果体系包括：杆塔通用设计；金具通设计；基础通用设计；电缆敷设通用设计。一、杆塔通用设计杆塔通用设计包括：

2、10kV1000kV 交流输电线路；±500kV、±800kV 直流输电线路； 西藏电网（高海拔地区）35kV 输电线路；电气化铁路 110kV、220kV、 330kV 供电工程；高海拔地区 110500kV 输电线路通用设计。由电压等级、回路数、杆塔重要性系数、导线截面、气象条件、地 形条件、海拔高度、杆塔型式等设计条件，划分确定模块。二、金具通用设计金具通用设计主要内容包括：10kV1000kV 交流输电线路；±800kV 直流输电线路；电气化铁路110kV、220kV、330kV 供电工程 由气象条件（冰、风）、海拔、导地线等设计条件，划分确定模块。三、基

3、础通用设计包括：快速抢修杆塔基础通用设计；装配式基础通用设计包括 8 个模块、117 种基础型式；2016 年研究制定掏挖基础、挖孔桩基础、岩石锚杆基 础通用设计（主要架空线路专用型）。由电压等级、荷载、水文地质（地下水位、岩土性质等）、基础型式 等条件，划分确定模块。四、电缆敷设通用设计包括：2006 年版 110kV 及以下电缆铺设方案；2014 年版增补方案， 220500kV 方案；共 6 个模块、58 个子模块。由直埋、排管、电缆沟、电缆隧道、桥梁（桥架）和电缆工作井等 划分 6 个模块。由电压等级、电缆根数（回路数）、电缆截面、排列方式、 断面规模等划分子模块。第二部分机械化施工一

4、、技术要义 二、“五维一体”总体思路 三、机械化率的考核与评价 四、典型经验及成效一、机械化施工技术要义实施背景：电网进入大规模建设阶段，我国经济社会经过高速发展， 进入新常态，电网建设面临一系列问题。一是劳动力资源越来越紧张，人工成本持续上涨，传统的劳动密集 为主的施工方法将难以为继。二是传统施工方法作业强度大、效率低， 而且安全风险高。三是未形成全过程、系统化的机械化施工理念和方案。一、机械化施工技术要义机械化施工：在施工过程中，大量应用机械进行操作和实施。1.以减轻或解放人工劳动。2. 降低现场作业体力劳动强度。3. 完成人力所难以完成的施工生产任务。 目标：提高施工机械化程度，减少人力

5、投入、人工劳动强度，提升安全质量、效率效益，满足环保、职业健康保护要求。一、机械化施工技术要义线路工程建设机械化施工技术过程：强化设计源头管理，勘测到位，立足设计条件、装备性能，开展多方案优化比选。设计为后续施工提供便利，实现两者有效、有机衔接。 同时，统筹施工装备、人力资源、外部条件，实现施工组织科学有序、 严密高效，工序衔接有机连续、作业规范，达到流水式连续作业。一、机械化施工技术要义建设模式：“标准化设计、机械化施工”，现场实现流水式连续作业。 关键词：多方案优选、统筹、有序衔接。 安全性高，适用性好，技术先进，优质高效推进工程建设。安全可靠是前提。经济适用是动力。先进高效是保证。同时，

6、实现标准化、系 列化、专业化。一、机械化施工技术要义标准化是基础。设计、施工工艺、装备、配套技术等方面实现标准 化，保证工程建设质量稳定可靠，安全高效。专业化是抓手。形成电网工程建设专业化的设计技术；研发专用施 工装备；建立公司专业化租赁公司；打造专业化施工队伍。系列化是关键。建立从勘测到设计、到工艺、到装备等系列技术； 形成系列基础等设计；形成施工装备标准化配置体系等，为工程建设提 供多种系列化解决方案。一、机械化施工技术要义2013 年以来主要工作： 一是开展设计技术研究和创新。形成适合机械化施工的设计原则和标准。引导因地制宜，全面应用掏挖基础等环保型基础。形成系列化基础设计技术标准及技术

7、要求。二是开展专用施工装备研制。与科研单位、国内知名重型装备制造 厂家等合作，研制专用装备。发挥施工企业自主性，引导创新研发。三是开展系列专业化、标准化、系列化方面的技术研究。2015 年已 经形成机械化施工标准化装备体系，涵盖 79 类 730 种型号的施工机械装 备和施工机具。在现行标准体系基础上，有针对性地制定 11 项设计、装 备、施工工艺系列公司技术标准。四是试点工程建设情况。2014 年：江苏、山东、河北、天津、福建已完成六项 220、500 千 伏线路工程，总长 220 公里试点工作。同时，锡盟-山东、淮南-上海 1000kV 交流工程，宁东-浙江±800 千伏直流等工

8、程，试点应用机械化施工技术， 取得了较好效果（做成）。2015 年：华东、华北地区 30 项 110750kV 线路工程扩大试点，多 项特高压工程开展应用，成效明显（完善）。2016 年：全面应用、因地制宜实施机械化施工，各项工作有序开展（做实）。一、机械化施工技术要义技术体系是开发包容型、多元化。 注意事项：1. 机械化施工不是仅仅针对某一种特定机械，在施工各工序实现机 械代替人工。2. 不是仅仅涉及某一专业，需要各专业协同、相互支撑，共同实现。3. 形成多维度、系统化的管理与技术体系，是发展的必然要求。4. 装备、工艺、设计等技术因地制宜的选用才能发挥最大效能。二、“五维一体”总体思路发展

9、的规律：大规模的机械化生产必然要引起社会经济领域的整体 变革。需要从“技术标准、工程设计、工程管理、装备体系、考核评价”5 个维度构建机械化施工管理与技术体系。满足安全可靠、坚固耐用的建 设要求，提升安全质量、效率效益。二、“五维一体”总体思路（一）技术标准 是工程建设管理与技术发展的重要支撑，是建立标准化体系的前提。 工作推进需要建立统一、通用的技术要求：规范的设计思路、技术要求；标准化的装备性能与指标；安全、质量稳定的施工工艺；等等。 主要工作：不断完善、丰富机械化施工标准体系，重点针对机械化 施工适应性好的基础、重要施工装备、施工工艺，制定了掏挖基础、灌 注桩、盘桩、岩石基础，专用旋挖钻

10、机、锚杆钻机等技术标准，以及掏 挖基础、岩石锚杆基础、灌注桩基础、挤扩支盘桩基础、接地网非开挖 等机械化施工工艺导则。2016 年重点编制“架空输电线路机械化施工技术导则”公司企标，全面规范指导机械化施工实施应用；开展掏挖基础、 挖孔桩基础、岩石锚杆基础等 3 类适用于机械化施工基础通用设计，达 到施工图深度。二、“五维一体”总体思路（二）工程设计 设计是源头，只有从方案设计开始，在设计各阶段考虑施工作业中机械的使用，才能真正为机械应用创造条件。 机械性能指标作为设计条件之一，提高机械适用性，才能真正实现机械施工的无缝对接。2016 年主要工作：研究制定机械化施工工程专项设计大纲，统一设 计思

11、路、技术要求、设计深度等；要求开展专项设计及专题评审，其中 100 项示范工程，基建部统一组织评审。研究编制 110kV、220kV、500kV 等电压等级机械化施工设计手册，明确设计原则、技术要求、设计依据、 主要工序设计过程及设计内容，为设计人员提供参考；研究编制岩石锚 杆钻机、轮式旋挖钻机、落地抱杆等重要装备的标准化手册，促进设计 与施工装备专业融合，加快设计人员掌握机械装备性能，设计更合理、 更适用。二、“五维一体”总体思路（三）工程管理 包括建设管理、施工组织等，需要解决配套措施，如民事协调、青赔等，才能发挥机械的高效率。需要科学的施工组织，才能发挥人、机、 物的有效衔接，实现流水式

12、连续作业，安全、优质、高效推进工程建设。2016 年主要工作：总结形成机械化施工 12 项典型工程案例及典型 经验，在施工机械与人员的配置、施工组织、施工效率、效益等方面的 经验与成果为其他类似工程提供参考。推行平地、丘陵为主的地形条件全面应用机械化施工，高山峻岭等条件下因地制宜实施。明确省公司开展机械化施工全面应用工作整体策划，单项工程由建设管理单位牵头开 展专项策划，落实相关要求。引导施工单位围绕重要机械装备打造专业 化施工队伍，有利于提高施工队伍专业化水平，有利于提升施工安全、 质量、效率。二、“五维一体”总体思路（四）装备体系 装备是机械施工的根本，采用合适的机械装备，不仅效率高，减少

13、人力投入也明显。一方面，通过创新研发，不断丰富线路施工装备，提 高装备自动化程度，达到小型化、专业化，机动性，方面施工；另一方 面，推广适用装备，提供多种解决方案，形成多层次支撑。2016 年主要工作：完善施工装备标准化配置，通过调研分析，完善 机械化施工标准化装备体系，形成 2016 版装备目录（含 87 种，764 个 型号的装备），同时组织省公司在此基础上，结合区域实际，研究形成区 域性机械化施工标准化装备目录。创新研发新型专用施工装备，组织公 司科研单位及国内大型机械制造厂，开展线路组塔用专业移动式吊车研 发；组织省公司等单位，开展通道植被自动剪裁机、小型混凝土罐车等 10 项小型、专

14、业化工器具的研发。对单动臂落地抱杆等装备进行改造， 优化功能，提高适用性。研究编制管理规范“国家电网公司施工装备专 业管理办法”，提高施工装备的管理水平。二、“五维一体”总体思路（五）考核评价考核评价是推动力，一方面从技术层面形成量化评价方法，有利于评估机械化水平；另一方面从管理角度建立考核评价机制，提高工程建 设参与方的主动性，推进工程应用实施。2016 年主要工作：基建部组织研究机械化施工量化评价技术，考虑 线路工程特点、现有装备水平等，形成机械化率评价方法。分析考核评 价管理流程、职责分工等，建立考核评价机制，进一步推动机械化施工 应用实施。组织研究编制了工程专用机械化率信息统计与计算表

15、格，减 少一线人员工作量，实现自动计算。二、“五维一体”总体思路全面推进是一项系统工作，需要各环节协调，各专业协同，按照“五 维一体”的总体思路，系统构建机械化施工管理与技术体系。“五维一体”中技术标准等五个维度相互影响、相互交叉，是编织 机械化施工管理与技术体系的经纬线。三、机械化率的考核与评价有关线路施工机械化率的考核评价是落实要点中“四个并举”、强化 整体策划等工作的重要内容，促进管理提升、技术进步的重要手段。施工机械化率是对机械化施工工程建设管理、设计、施工与装备等 综合成效的定量评价，体现了物料运输、基础施工、组塔、架线、接地 敷设等线路主要施工过程的机械化程度。三、机械化率的考核与

16、评价实施施工机械化率评价的架空输电线路工程满足以下三个条件：1. 新建 110（66）kV 电压等级及以上线路工程。2. 工程实际工期与合理工期可比。3. 与常规建设模式工程造价可比。三、机械化率的考核与评价计算方法：输电线路工程施工机械化率主要对 5 个主工序、11 个子工序进行定 量分析与评价。物料小运（含物料装卸、物料搬运、临时道路平整及修 筑，3 个子工序）。基础施工（含开挖或成孔、混凝土搅拌、混凝土浇筑， 3 个子工序）。组塔施工（含塔材吊装、紧固件紧固，2 个子工序）。架线 施工（含牵引绳展放、导地线展放，2 个子工序）。接地施工（含接地孔 槽掘进，1 个子工序）。三、机械化率的考

17、核与评价单项工程机械化率由各子工序权重系数与施工装备得分率加权求和 计算。 （1）式中：P 为单项工程机械化率，%；i 为第 i 个子工序权重系数；Ti 为第i 个子工序平均得分率，%；n 为子工序数量（n =11）。 NiåQjT = j =1´100%iN（2） i式中：Ti 为第 i 个子工序平均得分率，%；Qj为参加统计评价的第 j 个塔位中第 i 个子工序施工所采用的机械装备等级评分；N 为统计评价范围 内塔位数量。为衡量施工机械技术先进性及代替人工的程度，针对施工机械装备j引入等级评分 Q i，分档包括：1. 第一档为全机械化，是指机械化程度高、耗费人力资源较少

18、、自 动化程度较高的装备；2. 第二档为半机械化，是指机械化程度一般，耗费人力较多的装备；3. 第三档为人工及其他方式，是指人力或畜力作业施工。三、机械化率的考核与评价工作职责：（一）省公司负责组织对辖区内满足评价条件的线路工程开展机械 化率评价工作，定期报送评价结果，并对报送评价信息及结果的准确性 负责。（二）中国电科院按照公司统一部署，负责汇总、审核相关评价信 息，配合开展评价结果分析。（三）各单项工程施工项目部负责评价信息的记录与统计，定期报 送信息至业主项目部；监理项目部负责校核评价信息；业主项目部负责 审核单项工程评价信息，按要求报送省公司。三、机械化率的考核与评价主要工作流程：（一

19、）施工项目部逐基、逐工序记录统计施工机械使用情况。（二）业主项目部不定期组织抽查，核实填报信息与实际情况的一 致性。（三）单项工程施工完成后，汇总并计算评价结果，施工、监理、业主项目部负责人审核确认。（四）工程验收日起一周内，评价结果报送省公司。工程验收日起 两周内，省公司将评价结果报送至国网基建部。三、机械化率的考核与评价信息记录视频与注意事项（以动画形式介绍）。四、典型经验及成效（一）设计是源头，提高设计要求。 要求：研究开展专项设计。编制施工组织设计大纲、装备性能指标纳入设计条件。具体如下。1. 细化工程勘测。采取科学勘测手段，获得准确水文地质、地形地 貌信息，提高设计方案的科学合理性。

20、2. 开展路径方案比选及优化。按照方便实施机械化施工的要求，开 展多方案比选、优化，论证路径方案技术合理性，投资经济性。3. 导地线的运输、架设。分析提出牵张场的设置、牵张场大小等内 容；掌握导地线、张牵设备运输尺寸、重量及运输条件。4. 杆塔选型及优化。分析施工配套设计要求、构造设置等，以及对 施工道路、作业场地等要求。5. 基础型式选择及优化。多种方案的技术经济性比较，优选适用基 础选型，分析选择运输方式和设置进出场方式及道路、作业要求等。6. 接地。分析适合机械化施工的接地型式；分析设备进出场方式选 择、对道路的要求。7. 制定运输方案，确定临时道路修筑方案，索道架设方案（如有必要）等，估算费用。8. 设计其他要求：施工全过程、各阶段综合建设时序。基本掌握采 用的主要机械及主要功能、效率等（含人员、机械配置数量等）；分项列 出机械化施工模式下工程概算（包括施工临时道路、建设场地等赔偿）。 分析提出施工组织等其他措施。四、典型经验及成效（二）施工及装备方面。1. 各施工工序有序衔接，实现流水式连续作业（环）。2. 研发专用型装备，适合线路施工（机）。3. 围绕关键施工装备，提高专业能力，打造专业化施工队伍（人）。四、典型经验及成效（三）设计、施工方案可行性：多方案比选、整体